CN101613180A - 一种激光切割玻璃的方法 - Google Patents
一种激光切割玻璃的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101613180A CN101613180A CN200910108996A CN200910108996A CN101613180A CN 101613180 A CN101613180 A CN 101613180A CN 200910108996 A CN200910108996 A CN 200910108996A CN 200910108996 A CN200910108996 A CN 200910108996A CN 101613180 A CN101613180 A CN 101613180A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- laser
- glass
- cutting
- focus
- processing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
一种激光切割玻璃的方法，包括如下步骤：(A)激光束在玻璃表面形成一个破裂带，切割的轮廓线由平行且间距相等的几条线条组成；(B)随着切割加工面的下降，整个激光束的焦点相对于加工玻璃同样下降。本发明通过激光加工玻璃时，由平行且间距相等的几条曲线组成一条宽度较宽的轮廓线，轮廓线所处位置由于激光加工深度的增加，振镜随之下降，激光焦点下移，始终保持激光的焦点处于激光加工面的位置，从而可以保持很高的加工效率，达到边缘质量较好的效果，并可以切割较厚的玻璃，加工比较复杂的图案，获得良好的切割面，加工效率更高。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种激光切割玻璃的方法。
【技术背景】
传统的机械切割法的最大的缺点是需要对加工后的边缘进行再处理，及其所带来的产量低下问题。
在机械切割中，用砂轮或机械轮在玻璃上进行刻划，产生沿着切割方向的切向张力，从而使玻璃沿着划痕裂开。这种方法所切割的边缘不平滑、有微小裂痕，材料上残存不对称边缘应力，及残留碎屑等。对于很多应用，碎屑和局部应力所造成的微小裂痕将造成器件的失灵，所以必须进行切后边缘打磨并且/或者抛光，甚至进行热处理，以强化边缘。另外，机械轮加工中还需要辅助剂辅助切割，辅助剂也有可能粘在成品边缘，需要过水清洗或超声波清洗等后续处理。后续处理工序以及低成品率(发生不确定的裂痕)等都将增加成品玻璃制品的造价。
激光产生后，出现了现有应用较低功率的激光器使玻璃分离，同时不对玻璃造成融化等热影响的玻璃切割方法。这种方法说来复杂，涉及细节技术很多，其基本原理是利用激光引致的应力使玻璃“分离”。采用CO2激光器，通过聚焦光路在玻璃表面形成椭圆型的聚焦点。玻璃强烈地吸收10.6微米的激光，激光能量大部分都被玻璃表面15微米吸收层所吸收，相对玻璃表面移动激光光点形成所需的切割线。随着激光光点的移动，淬火气(水)嘴将冷空气(水)吹到玻璃表面，对受热区域进行快速淬火，玻璃将沿着应力最大的方向产生断裂，从而将玻璃沿着设定的方向分离。此种方法只能产生很浅的裂纹，还需后续的工序来沿裂纹来裂开玻璃，且此种方法无法加工复杂的图形，如在玻璃内部加工内孔就无法加工。
如图1为现有激光切割玻璃方法的示意图，在(a)图中，激光20的焦点21位于玻璃10的上表面，激光20可以很容易的去除表面的玻璃10，并形成凹槽11；在(b)图中，激光20的焦点21位于玻璃10的中部，激光的大部分能量被凹槽11的侧壁吸收，凹槽11底部玻璃10由于能量不足而不能继续去除玻璃，且到玻璃加工的后期由于加工缝宽较小，激光的能量大部分被玻璃的侧壁吸收，使玻璃不能被切穿，且侧壁吸收能量温度升高，玻璃易产生炸裂。
故需要设计一种新的激光切割玻璃的方法，以克服上述缺陷。
【发明内容】
本发明涉及一种利用特殊处理后的光路和工艺、对玻璃进行异形切割、以得到形状较为复杂、切割面平整的激光切割玻璃的方法。
本发明所采用的技术方案是通过提供一种激光切割玻璃的方法，包括如下步骤：
(A)激光束在玻璃表面形成一个破裂带，切割的轮廓线由平行且间距相等的几条线条组成；
(B)随着切割加工面的下降，整个激光束的焦点相对于加工玻璃同样下降。
其中，步骤(A)，平行线条的间距小于激光焦点的尺寸。
其中，步骤(A)，平行线条为3-7条。
其中，步骤(B)，激光的焦点位于加工面的上表面附近，且不会偏离加工面。
其中，切割的同时，在加工区域吹压缩气体以带走汽化或破碎的材料。
其中，所述切割材料为玻璃或类似玻璃的透明、易碎、硬质材料。
其中，所述切割方法是用于小半径曲线、内凹及内孔的切割。
本发明通过激光加工玻璃时，由平行且间距相等的几条曲线组成一条宽度较宽的轮廓线，轮廓线所处位置由于激光加工深度的增加，振镜随之下降，激光焦点下移，始终保持激光的焦点处于激光加工面的位置，从而可以保持很高的加工效率，达到边缘质量较好的效果，并可以切割较厚的玻璃，加工比较复杂的图案，获得良好的切割面，加工效率更高。
【附图说明】
图1为现有激光切割玻璃的方法的示意图；
图2为本发明激光切割玻璃所使用装置的示意图；
图3为本发明激光切割玻璃过程中激光扫描状态的示意图；
图4为本发明采用几条切割线平行排列形成较宽切割轮廓的示意图。
【具体实施方式】
下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的描述。
本发明激光切割玻璃的方法，采用波长为355nm的调Q脉冲紫外激光器或波长为532nm的调Q脉冲绿光激光器，加工材料对紫外激光或绿激光的吸收率较低容易穿透的玻璃，或类似玻璃的透明、易碎、硬质材料，且本方法主要是用于小半径曲线、内凹及内孔的切割，但在焦点附近激光的能量密度极大，很容易超过玻璃的阈值使材料吸收足够的能量汽化蒸发。激光器选择激光的脉冲单点能量大，脉宽窄的激光器，如此可以有较大的峰值功率，比较容易超过材料的加工阈值。
如图2为用来图示本发明所使用装置的部分概略图，加工前激光焦点位于玻璃的上表面，激光器(图未示)发出的激光20经过扩束镜的扩束后到达振镜40，通过两片振镜40后聚焦镜30汇聚到玻璃10表面的一点上，即激光20的焦点22。
图3为本发明加工过程中激光扫描状态的示意图，控制系统发出指令控制振镜40运动，激光20的焦点22随之运动，形成加工的轮廓线21，轮廓线21由平行且间距相等的几条线条组成，其为系统内设定好的图形，本实施例中，轮廓线由3-7条平行且等间距的线条组成，平行线的间距略小于激光焦点的尺寸。在扫描切割的同时，需要向玻璃表面的加工区域吹压缩空气，使汽化和碎裂的玻璃颗粒迅速去除，以免影响下面的加工。
系统控制激光扫描过玻璃表面后形成如图4(a)中所示的凹槽11，加工区域下沉，激光20的焦点22位于加工区域的上方，且不会偏离加工面，激光束在玻璃10表面形成一个破裂带，激光通过几条切割轮廓线22平行排列形成较宽的切割曹；控制系统控制振镜头下降或使玻璃上升，由于切割的缝宽较大，使激光的焦点22很容易达到加工区域凹槽11的底部。激光再一次扫描加工的轮廓线，玻璃表面的凹槽加深，随着切割加工面的下降，整个激光束的焦点相对于加工玻璃同样下降，振镜头下降或玻璃上升……如此循环，每次扫描前焦点一定位于玻璃加工区域凹槽的底部(如图4(b)所示)，直至玻璃完全切透。
本发明通过激光加工玻璃时，由平行且间距相等的几条曲线组成一条宽度较宽的轮廓线，轮廓线所处位置由于激光加工深度的增加，振镜随之下降，激光焦点下移，始终保持激光的焦点处于激光加工面的位置，从而可以保持很高的加工效率，达到边缘质量较好的效果，并可以切割较厚的玻璃，加工比较复杂的图案，获得良好的切割面，加工效率更高。
Claims (7)
1.一种激光切割玻璃的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(A)激光束在玻璃表面形成一个破裂带，切割的轮廓线由平行且间距相等的几条线条组成；
(B)随着切割加工面的下降，整个激光束的焦点相对于加工玻璃同样下降。
2.如权利要求1所述的激光切割玻璃的方法，其特征在于：步骤(A)，平行线条的间距小于激光焦点的尺寸。
3.如权利要求1所述的激光切割玻璃的方法，其特征在于：步骤(A)，平行线条为3-7条。
4.如权利要求1所述的激光切割玻璃的方法，其特征在于：步骤(B)，激光的焦点位于加工面的上表面附近，且不会偏离加工面。
5.如权利要求1所述的激光切割玻璃的方法，其特征在于：切割的同时，在加工区域吹压缩气体以带走汽化或破碎的材料。
6.如权利要求1所述的激光切割玻璃的方法，其特征在于：所述切割材料为玻璃或类似玻璃的透明、易碎、硬质材料。
7.如权利要求1所述的激光切割玻璃的方法，其特征在于：所述切割方法是用于小半径曲线、内凹及内孔的切割。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN200910108996A CN101613180A (zh) | 2009-07-24 | 2009-07-24 | 一种激光切割玻璃的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN200910108996A CN101613180A (zh) | 2009-07-24 | 2009-07-24 | 一种激光切割玻璃的方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101613180A true CN101613180A (zh) | 2009-12-30 |
Family
ID=41493090
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN200910108996A Pending CN101613180A (zh) | 2009-07-24 | 2009-07-24 | 一种激光切割玻璃的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101613180A (zh) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102229466A (zh) * | 2011-06-03 | 2011-11-02 | 深圳光韵达光电科技股份有限公司 | 一种纳秒激光切割玻璃的方法及装置 |
| CN102775051A (zh) * | 2012-06-13 | 2012-11-14 | 北京工业大学 | 一种玻璃切割方法 |
| CN102898013A (zh) * | 2012-09-07 | 2013-01-30 | 东莞光谷茂和激光技术有限公司 | 一种紫外激光切割玻璃基板的方法 |
| CN103011171A (zh) * | 2011-09-28 | 2013-04-03 | 深圳市木森科技有限公司 | 玻璃加工方法 |
| CN103619765A (zh) * | 2011-09-15 | 2014-03-05 | 日本电气硝子株式会社 | 玻璃板切断方法及玻璃板切断装置 |
| CN104439714A (zh) * | 2014-11-13 | 2015-03-25 | 南京中科神光科技有限公司 | 利用超短脉冲激光填充切割材料的方法 |
| CN107283068A (zh) * | 2016-03-31 | 2017-10-24 | 大族激光科技产业集团股份有限公司 | 一种铝合金切割系统及方法 |
| TWI651280B (zh) * | 2013-05-28 | 2019-02-21 | 日商Ａｇｃ股份有限公司 | 玻璃基板之切斷方法及玻璃基板之製造方法 |
| CN110695550A (zh) * | 2019-10-29 | 2020-01-17 | 深圳市吉祥云科技有限公司 | 一种玻璃激光打孔及倒角的方法及系统 |
| CN110818241A (zh) * | 2019-11-29 | 2020-02-21 | 北京兆维电子(集团)有限责任公司 | 一种玻璃切割方法 |
| CN111362570A (zh) * | 2020-01-17 | 2020-07-03 | 武汉先河激光技术有限公司 | 激光加工玻璃片的方法及激光加工玻璃片倒角的方法及系统 |
| CN113333972A (zh) * | 2021-05-10 | 2021-09-03 | 武汉理工大学 | 一种硬脆材料的超快激光加工方法 |
| CN113874157A (zh) * | 2019-05-08 | 2021-12-31 | Ws光学技术有限责任公司 | 用于工件的射束加工的方法 |
| CN113878254A (zh) * | 2021-09-29 | 2022-01-04 | 江苏铁锚玻璃股份有限公司 | 异形玻璃激光蚀刻、除膜图案的绘制方法及图形 |
-
2009
- 2009-07-24 CN CN200910108996A patent/CN101613180A/zh active Pending
Cited By (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102229466A (zh) * | 2011-06-03 | 2011-11-02 | 深圳光韵达光电科技股份有限公司 | 一种纳秒激光切割玻璃的方法及装置 |
| CN103619765B (zh) * | 2011-09-15 | 2017-02-15 | 日本电气硝子株式会社 | 玻璃板切断方法及玻璃板切断装置 |
| US9764979B2 (en) | 2011-09-15 | 2017-09-19 | Nippon Electric Glass Co., Ltd. | Cutting method for glass sheet and glass sheet cutting apparatus |
| US9422184B2 (en) | 2011-09-15 | 2016-08-23 | Nippon Electric Glass Co., Ltd. | Cutting method for glass sheet and glass sheet cutting apparatus |
| CN103619765A (zh) * | 2011-09-15 | 2014-03-05 | 日本电气硝子株式会社 | 玻璃板切断方法及玻璃板切断装置 |
| CN103011171A (zh) * | 2011-09-28 | 2013-04-03 | 深圳市木森科技有限公司 | 玻璃加工方法 |
| CN103011171B (zh) * | 2011-09-28 | 2014-10-22 | 深圳市木森科技有限公司 | 玻璃加工方法 |
| CN102775051A (zh) * | 2012-06-13 | 2012-11-14 | 北京工业大学 | 一种玻璃切割方法 |
| CN102898013A (zh) * | 2012-09-07 | 2013-01-30 | 东莞光谷茂和激光技术有限公司 | 一种紫外激光切割玻璃基板的方法 |
| TWI651280B (zh) * | 2013-05-28 | 2019-02-21 | 日商Ａｇｃ股份有限公司 | 玻璃基板之切斷方法及玻璃基板之製造方法 |
| CN104439714A (zh) * | 2014-11-13 | 2015-03-25 | 南京中科神光科技有限公司 | 利用超短脉冲激光填充切割材料的方法 |
| CN107283068A (zh) * | 2016-03-31 | 2017-10-24 | 大族激光科技产业集团股份有限公司 | 一种铝合金切割系统及方法 |
| CN113874157A (zh) * | 2019-05-08 | 2021-12-31 | Ws光学技术有限责任公司 | 用于工件的射束加工的方法 |
| CN110695550A (zh) * | 2019-10-29 | 2020-01-17 | 深圳市吉祥云科技有限公司 | 一种玻璃激光打孔及倒角的方法及系统 |
| CN110818241A (zh) * | 2019-11-29 | 2020-02-21 | 北京兆维电子(集团)有限责任公司 | 一种玻璃切割方法 |
| CN111362570A (zh) * | 2020-01-17 | 2020-07-03 | 武汉先河激光技术有限公司 | 激光加工玻璃片的方法及激光加工玻璃片倒角的方法及系统 |
| CN113333972B (zh) * | 2021-05-10 | 2023-03-10 | 武汉理工大学 | 一种硬脆材料的超快激光加工方法 |
| CN113333972A (zh) * | 2021-05-10 | 2021-09-03 | 武汉理工大学 | 一种硬脆材料的超快激光加工方法 |
| CN113878254A (zh) * | 2021-09-29 | 2022-01-04 | 江苏铁锚玻璃股份有限公司 | 异形玻璃激光蚀刻、除膜图案的绘制方法及图形 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101613180A (zh) | 一种激光切割玻璃的方法 | |
| JP6937820B2 (ja) | ３ｄ成形透明脆性基板の加工 | |
| CN101613181A (zh) | 一种激光切割玻璃的方法 | |
| EP3206829B1 (en) | Method of laser processing for substrate cleaving or dicing through forming "spike-like" shaped damage structures | |
| CN105658373B (zh) | 用于将平坦的工件分离成多个部段的方法和设备 | |
| KR102292611B1 (ko) | 사파이어 기판을 레이저로써 레이저 절단하는 방법 및 일련의 결함을 갖는 엣지가 형성된 사파이어를 포함한 물품 | |
| US9346130B2 (en) | Method for laser processing glass with a chamfered edge | |
| CN111822887B (zh) | 一种激光打孔厚玻璃的加工系统及方法 | |
| KR101390115B1 (ko) | Ｌｅｄ 칩의 제조 방법 | |
| TWI380963B (zh) | Method for processing brittle material substrates | |
| CN113333967A (zh) | 一种激光切割玻璃的裂片方法及裂片装置 | |
| CN113649701B (zh) | 一种太阳能电池激光清边方法及装置 | |
| CN103387335B (zh) | 基板切割装置及其方法 | |
| CN103058508A (zh) | 加工玻璃喷墨片的装置及其方法 | |
| CN110828615A (zh) | 叠瓦电池串的制作方法 | |
| JP2006159747A (ja) | レーザ加工方法及びその装置 | |
| CN115229332A (zh) | 一种晶圆激光隐形切割方法 | |
| JP6775822B2 (ja) | 脆性材料基板の分断方法並びに分断装置 | |
| CN114643426A (zh) | 提升高硼硅玻璃激光切割裂片质量和效率的装置及方法 | |
| KR101621936B1 (ko) | 기판 절단 장치 및 방법 | |
| JP2018052814A (ja) | 脆性材料基板の改質層形成方法並びに改質層形成装置 | |
| KR101262923B1 (ko) | 레이저를 이용한 스크라이빙 방법 및 스크라이빙 장치 | |
| KR100611773B1 (ko) | 광음향변조기를 이용한 레이저 스크라이빙 절단 방법. |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20091230 |